[发明专利]碱性二次电池用的负极及使用该负极的碱性二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及碱性二次电池用的负极及使用该负极的碱性二次电池。

背景技术

作为碱性二次电池的一种已知镍氢二次电池。该镍氢二次电池与镍镉二次电池相比，高容量且环境安全性也优良。因此，镍氢二次电池被用于各种便携设备或混合动力电动车等各种用途。对于镍氢二次电池，由于如前所述发现了各种用途，因此希望提高循环寿命特性等各种特性。

这里，作为使循环寿命特性提高的镍氢二次电池已知例如专利文献1(日本专利特开2009-206004号公报)所揭示的镍氢二次电池。该镍氢二次电池在含储氢合金的负极中含有具备斥水性的氟油。该氟油在储氢合金的表面局部地附着，适度地限制储氢合金和碱性电解液的接触。因此，在含氟油的镍氢二次电池中，能够防止在反复充放电时所述储氢合金被碱性电解液氧化而劣化。藉此，专利文献1的镍氢二次电池实现循环寿命特性的提高。

所述氟油在制造负极合剂浆料的过程中与储氢合金粉末、导电剂等一起被混炼。在该混炼的过程中所述氟油附着于储氢合金的表面。

因为所述氟油仅仅是物理地附着于储氢合金的表面，因此在浆料的混炼过程中容易在储氢合金表面的较广的范围流动地扩展。另外，构成该氟油的分子整体具有斥水性。因此，由氟油形成的斥水性的膜在储氢合金表面的较广范围形成。这样，储氢合金的表面的较广范围被所述膜保护，储氢合金的氧化被充分抑制。其结果是，含具有所述膜的储氢合金的电池的循环寿命特性优良。

但是，如果储氢合金的表面的较广范围被氟油被覆，则会对储氢合金与碱性电解液的接触限制过度。这样，含有与碱性电解液的接触受到限制的储氢合金的镍氢二次电池尤其无法促进低温环境下的电池反应。为此，在具备含氟油的负极的现有的镍氢二次电池中，电池的低温环境下的放电特性(以下称为低温放电特性)显著下降。因此，为了改善现有的镍氢二次电池的低温放电特性，也考虑减少氟油的添加量，但这种情况下电池的循环寿命缩短。

这样，现有的镍氢二次电池为了使循环寿命特性提高，必须某种程度地牺牲低温放电特性，反之，为了提高低温放电特性，就必须某种程度地牺牲循环寿命特性。即，电池的循环寿命特性的提高和低温放电特性的提高难以兼顾。

发明内容

本发明是为了解决这样的问题而完成的，因此其目的是提供能够同时实现电池的循环寿命特性及低温放电特性的碱性二次电池用的负极及使用该负极的碱性二次电池。

为了达到上述目的，本发明提供的碱性二次电池用的负极具有储氢合金，其特征在于，所述负极还含有抑制所述储氢合金的氧化的氧化抑制剂，所述氧化抑制剂含有化合物，该化合物具有与所述储氢合金的表面化学结合的化学键形成端和显现斥水性的斥水端。

较好是，所述氧化抑制剂为含氟磷酸酯化合物(リン酸エスエルフツ素化合物)，还含有与所述化学键形成端结合的磷酸酯基和、与所述斥水端结合的氟化碳链。

更好是，所述储氢合金具有以通式：Ln_1-xMg_xNi_y-a-bAl_aM_b表示的组成，上式中，Ln表示选自La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y、Zr及Ti的至少1种元素，M表示选自V、Nb、Ta、Cr、Mo、Mn、Fe、Co、Ga、Zn、Sn、In、Cu、Si、P及B的至少1种元素，下标a、b、x、y分别满足0.05≤a≤0.30、0≤b≤0.50、0.05≤x≤0.30、2.8≤y≤3.9的条件。

本发明的碱性二次电池用的负极含有用于抑制由碱性电解液引起的储氢合金的氧化的氧化抑制剂。该氧化抑制剂是具备具有与所述储氢合金的表面化学结合的化学键形成端和显现斥水性的斥水端的化学结构的化合物。由此，所述氧化抑制剂通过其化学键形成端与负极中的储氢合金的表面结合，以所述斥水端限制碱性电解液和储氢合金的接触。该氧化抑制剂由于在储氢合金表面形成牢固且稳定的化学键，因此在形成了该化学键的部分以外的地方没有分布氧化抑制剂。因此，所述氧化抑制剂与仅物理附着于储氢合金表面的氟油的情况相比，不会过度被覆储氢合金表面。由此，本发明的负极能够在适度地抑制碱性电解液引起的储氢合金的氧化的同时，充分地确保碱性电解液和储氢合金表面的电池反应所必需的接触面积。

另外，本发明提供碱性二次电池。该电池具备包含正极、负极及隔板的电极组和碱性电解液，其特征在于，所述负极为上述任一种负极。